В настоящее время доказано, что в основе этиологии ДЗ лежит взаимодействие факторов внешней среды и наследственной предрасположенности организма. Кроме географического, среди внешних факторов наибольшее значение имеют вирусы (Эпштейна—Барра, герпеса, кори, краснухи, ретровирусы), хроническая бактериальная и кампилобактерная инфекции, интоксикации (растворители, бензин, металлы), особенности питания (преобладание в диете животных жиров и белков), психоэмоциональный стресс, ухудшение экологической обстановки . К числу наследственных факторов, повышающих риск развития ДЗ, относятся гены главного комплекса гистосовместимости (DR2-гаплотип на 6 хромосоме), гены цитокинов, иммуноглобулинов, белков миелина.
Патогенетические механизмы ДЗ сходны и заключаются в развитии аутоиммунных реакций на нейроантигены, в качестве которых выступает ряд белков и липидов миелиновой оболочки. Исходным механизмом развития этих заболеваний является активация периферических Т-лимфоцитов, специфичных к основному белку миелина (ОБМ). Возможны несколько путей активации: 1) за счет молекулярной мимикрии, когда антигенная структура бактерий или вирусов оказывается сходной с ОБМ, поэтому рецепторы Т-клетки перестают различать «свои» и «чужие» антигены; 2) Т-клетки могут активироваться неспецифическим путем за счет высокой локальной концентрации цитокинов, сопровождающей любую воспалительную реакцию. Следующим этапом патологического процесса является проникновение аутореактивных лимфоцитов через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) посредством увеличения экспрессии молекул адгезии. Проникшие в нервную систему Т-клетки выделяют провоспалительные цитокины (гамма-интерферон, лимфотоксин, ФНО-a). На этом фоне за счет резкого увеличения числа медиаторов воспаления быстро меняется микроокружение мозга, в ответ образуются антимиелиновые антитела. Заключительным этапом является гибель олигодендроцитов, развитие процесса демиелинизации вследствие активации системы комплемента, макрофагов, микроглии и фагоцитоза поврежденных структур. Обратимые клинические симптомы, связанные с преходящим блоком проведения вследствие сегментарной демиелинизации в перехватах Ранвье, следует расценивать как проявление воспалительных аутоиммунных реакций . Вторичная аксональная дегенерация выражается стойкими необратимыми неврологическими нарушениями. Одновременно с распадом миелина имеет место и частичная демиелинизация.